• 한국농림기상학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.85-96
• /
• 2019

일사량은 자연 생태계와 농업 생태계에서 에너지 수지와 물 순환을 추정하는데 중요한 변수이다. 일별 일사량을 추정하기 위해 심층 신경망(DNN) 모델이 개발되었다. 일조시간 등의 변수보다 기상 관측소에서의 가용성이 더 높은 온도와 강수량이 심층 신경망 모델의 입력 자료로 사용되었다. five-fold crossvalidation 을 사용하여 심층 신경망을 훈련시키고 검증하였다. 국내 15 개의 기상 관측소에서 30 년 이상 장기간의 기상 자료가 수집되었다. Cross-validation을 통해 얻어진 심층 신경망 모델은 수원 지역 기상 관측소의 일별 일사량 추정치에 대해 비교적 작은 RMSE($3.75MJ\;m^{-2}\;d^{-1}$) 값을 가졌다. 심층 신경망 모델은 수원 지역 기상 관측소의 일사량의 변위의 약 68%를 설명했다. 1985 년과 1998 년의 일사량 관측값은 일조시간에 비해 상당히 낮은 값이 관측되었다. 이는 후속 연구에서 일사량 관측 데이터의 품질 평가가 필요할 것임을 시사했다. 해당 연도의 데이터를 분석에서 제외했을 때, 심층 신경망 모델의 추정값은 통계적 수치가 약간 높게 나타났다. 예를 들어, $R^2$ 와 RMSE 의 값은 각각 0.72 와 $3.55MJ\;m^{-2}\;d^{-1}$ 이었다. 심층 신경망 모델은 기온과 강수량을 통해 일사량을 추정하는데 유용하며, 이는 미래 기후 시나리오 자료에 대해서 활용할 수 있을 것이다. 따라서, 공간에 대한 제약이 완화된 심층 신경망 모델은 작물 모델의 입력 자료로 일사량이 필요한 작물 생산성에 대한 기후 변화 영향 평가에 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제49권2호
• /
• pp.56-69
• /
• 2016

우리나라는 목조문화재의 화재예방을 위해 1973년부터 현재까지 방염처리가 실시되고 있으나, 검정기준이 제시되었음에도 일부 단청에서 백화현상 및 변색 등의 문제가 지속적으로 발생되고 있다. 이러한 현상의 원인은 방염제 약제의 안정성 문제, 단청 제작방법, 과거 도포되었던 약제의 잔류, 그리고 건물 입지환경 등으로 추정되고 있으나, 이에 대한 평가와 원인규명은 수행되지 않은 실정이다. 이에 본 연구에서는 의사시료 제작 및 공간적 시간적 환경조건을 설정하여 방염제가 단청에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 단청 의사시편 제작은 문화재수리표준시방서에 명시된 제작방법, 현장에서 일반적으로 통용되는 방법, 그리고 전통기법에 준하는 방법의 세 가지로 제작방법에 차이를 두어 실시하였다. 의사시편은 환경조건의 차이를 위해 해안과 내륙으로 지역을 구분하고, 각 환경조건에 따라 양지와 습지로 장소를 나누어 설치하였다. 방염제 도포 후 12개월간 경년변화를 조사하였으며, 정밀촬영 및 주기적인 관찰을 통해 변화양상을 파악하였다. 경년변화 조사결과 백화, 변색, 용해, 박락 등 다양한 변화가 발생되었으며, 그 중 백화현상이 가장 지배적인 것으로 나타났다. 제작방법별 영향 분석결과, 세 가지 제작방법에서 모두 백화현상 발생하였는데, 이는 각 제작방법의 채색재료에 모두 칼슘(Ca)성분이 포함되어 있기 때문에 방염제의 인(P)계 성분과 반응하여 백화현상이 발생한 것으로 판단된다. 환경조건별 영향 분석결과, 해안지역에서 내륙지역보다 백화 발생률이 높게 나타났고, 양지에서 전통 제작방법의 백화정도가 감소되었는데, 이러한 현상은 습도변화와 제작방법별 교착제의 차이에 의한 영향으로 판단된다. 결론적으로 인(P)계 성분이 포함된 방염제 사용시 단청에 호분 등 칼슘성분이 사용되었는지의 여부를 우선 파악해야 하며, 그 외 단청 시공에 앞서서 장소 조건 및 단청 시공 조건 등에 대한 다양한 사전조사가 이루어져야 한다.

• 핵의학기술
• /
• 제22권2호
• /
• pp.79-83
• /
• 2018

$^{18}F-FDG$가 비방사능이 높을 때는 원하는 만큼의 방사능량을 분주하기 어려워 작업시간이 증가하여 분배하는 실내의 공간선량율 및 방사성 오염이 증가하고 있다. 따라서 수동분주 과정에서 환자에게 투여되는 실제 용량을 평가함과 동시에 자동분주기를 이용하여 환자에게 투여되는 실제 용량과의 차이를 비교 분석하여 자동분주기의 유용성에 대하여 알아보고자 한다. 2016년 7월부터 2016년 12월까지 $^{18}F-FDG$를 이용하여 작업종사자가 수동 분주하여 투여한 환자 846명과 2017년 7월 부터 2017년 12월까지 자동분주장치에서 분주된 $^{18}F-FDG$를 투여한 환자 906명을 대상으로 하였으며 환자 체중의 10%에 해당하는 권고용량을 기준으로 실제 투여량과 권고용량 대비 상대오차를 산출하여 두 그룹 간의 평균값을 비교 분석하였다. 수동분주과정에서 환자에게 투여된 용량은 권고용량 대비 평균 $35.41{\pm}27.79%$로 나타났고 자동분주과정에서는 권고 용량 대비 평균 $-2.15{\pm}3.99%$로 나타나 자동분주과정에서의 권고용량에 대한 상대오차가 월등히 작은 것으로 나타났다(p<0.05). 자동분주기에서 분주되는 동안 작업종사자가 직접 방사성 의약품을 만질 필요가 없으며 멀리 떨어져 다른 업무가 가능하므로 피폭을 받는 시간과 거리를 함께 감소시킬 수장점이 있었다. 향후 많은 의료기관에서 도입하여 사용할 경우 환자에게 투여되는 용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 작업 종사자들의 피폭선량 저감에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제37권3호
• /
• pp.419-430
• /
• 2021

신속하게 면단위(2-Dimension)로 하천의 녹조 우심지역을 관측하기 위해 드론 다중분광영상을 이용한 분석기법을 연구하였다. 드론은 항공기나 위성에 비해 관측 면적이 작지만 높은 공간해상도와 현장접근 및 데이터 획득 용이성, 대기에 의한 간섭 저감, 다중분광센서를 이용한 신속한 자료처리로 녹조 모니터링 효율성을 향상시킬 수 있을 것으로 보고 있다. 이러한 드론의 다중분광센서 영상으로 하천의 녹조발생 현황을 모니터링하기 위해 광합성 색소에 의한 분광특성을 반영하는 분광지수들을 비교 분석하고 Chlorophyll-a(Chl-a) 농도 추정식에 적용 가능성을 평가하였다. 주로 Red-edge 밴드를 포함하는 분광지수가 Chl-a 농도와 높은 상관성을 보였는데, 그 중에서도 3-Band Model(3BM), Normalized Difference Chlorophyll Index(NDCI)가 각각 비슷한 수준으로 가장 높은 통계적 유의성(R²=0.86, RMSE=7.5)을 나타내었다. NDCI의 경우에는 두 개의 분광밴드만 적용되는 간결한 수식과 정규화된(Normalizing) 결과값으로 신속하고 표준화된 프로세싱이 가능할 것으로 보이며 드론 녹조 모니터링에서 적용성이 높을 것으로 기대된다. 3BM의 경우에는 Red-edge 영역에서 두 개의 파장대를 적용해야 하나 본 연구에서 사용한 드론 센서에는 한 개의 Red-edge 밴드만 포함되어서 근적외선으로 대체하여 수식을 적용하였는데 Red-edge 파장영역이 세밀한 분광센서를 활용할 경우에 NDCI 보다 높은 정확도를 나타낼 수 있을 것으로 보인다.

• 전기화학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.65-75
• /
• 2021

코인형 전지는 리튬 이차 전지 연구의 주요 평가 플랫폼으로써 새로운 소재 및 개념을 발굴하고 차세대 전지의 기초 연구에도 큰 기여를 하고 있다. 리튬 금속 전지는 500 Wh kg^-1 이상의 에너지 밀도를 구현할 수 있어 유망한 차세대 리튬 이차 전지 후보군으로 고려되고 있으나, 덴드라이트 형태의 리튬 전착과 함께 극심한 부피 변화 및 표면적 증가라는 성능 열화에 매우 취약하다. 특히, 리튬 금속 전지의 수명은 전해질 양, 리튬 두께, 내부 압력 등과 같은 전지 설계 및 구조에 매우 의존하기 때문에 코인셀 수준에서의 성능 평가 및 신뢰성에 치명적이다. 따라서, 기존 코인셀 구조를 개선한 리튬 금속 음극 특화 전지 설계 및 규격화가 요구된다. 본 연구에서는 상용수준에서의 주요 전지 설계 인자인 극소량의 전해질과 높은 양극 로딩 레벨, 박막 리튬 사용 등의 환경에서 성능 및 재현성을 확보한 코인셀 구조를 제안한다. 양극과 음극의 면적비를 1에 근접하게 제어하여 비활성 공간을 최소화하고 용량 저하현상을 완화시켰다. 또한, 코인셀 내 압력을 정량화하여 압력의 균일성이 중요한 인자임을 규명하고 유연성 고분자 (PDMS) 필름 도입과 내부 부품의 변화를 통해 기존보다 높고 (0.6 MPa → 2.13 MPa) 균일한 압력(표준편차: 0.43 → 0.16)이 가하도록 개조하였다. 이를 통해 최적의 설계를 정립을 통해 기존보다 향상된 재현성을 확인하였다.

• 환경생물
• /
• 제39권2호
• /
• pp.184-194
• /
• 2021

부남호는 하굿둑 건설 이후 수질이 급격히 악화되어 농업용수로 사용이 불가할 만큼 본래의 기능을 상실하였다. 따라서 해수 교환이나 유통의 필요성이 있으나, 극히 오염된 부남호의 물을 대량 방류할 시 문제가 야기될 수 있기 때문에 시기에 따른 환경 조사가 중요하다. 따라서 본 연구에서는 갈수기(4월)와 강우기(7월)에 천수만과 부남호의 수질 및 식물플랑크톤 분포 특성을 조사하였다. 갈수기에는 부유 생물이 정체되어 부남호 내에서 남조류 Oscillatoria spp. 세포수가 8.92×10⁷ cells L^-1로 대증식하였고, Nitrate+Nitrite을 제외한 영양염 대부분이 소비되었다. 강우기에는 담수 유입의 영향으로 부남호에서 용존 영양염이 크게 증가하였고 부남호에서 식물플랑크톤이 대증식하였다. 강우기 방류의 영향으로 천수만 내측 역시 높은 농도의 생물량을 보였다. 강우기 부남호에서 우점했던 남조류 Oscillatoria spp.와 Microcystis spp.가 천수만 내측에서도 다수 출현하였으며, 해수에서는 Cheatoceros spp., Eucampia zodiacus와 같은 규조류가 빠르게 증식하였다. 부영양화 지수는 부남호 내측에서 1을 초과하여 부영양 해역으로 평가되었다. 천수만은 강우기에 담수 방류의 영향을 받을 경우 부영양화 해역으로 평가되었다. 특히 부남호 내 방조제에 인접한 B3 정점의 8 m 이상 수심에서 정체된 해수 기원의 강한 빈산소 수괴가 관찰되었고, Nitrate+Nitrite를 제외한 영양염 농도가 극단적으로 높았다. 특히 COD 농도가 206 mg L^-1로 심하게 오염된 상태임을 확인하였다. 따라서 부남호는 지속적으로 육상기원의 영양염이 누적되며, 식물플랑크톤의 대발생과 침강으로 수질이 더욱 악화될 가능성이 높은 수역으로 판단되었고, 이를 근본적으로 해결하기 위해서는 해수유통을 통한 생태계 복원이 필수적이다.

• 지질공학
• /
• 제32권2호
• /
• pp.257-270
• /
• 2022

본 연구에서는 제주도 전역에 대해 발생하고 있는 지하수위 저하 현상의 원인을 평가하기 위한 분석이 실시되었다. 이를 위해 지하수위, 강수, 지하수 이용량 시계열 자료 및 토지 이용에 대한 정보를 취득하고 이들 간의 상관성을 분석하여 지하수위 저하 원인을 파악하고자 하였다. 반응표면 분석법 및 민감도 분석법을 이용하여 지역별 강수 및 지하수 이용량 변화가 지하수위 변동에 미치는 영향력을 정량화하였으며, 획득된 영향력 지도 및 다양한 공간통계 자료를 비교 분석함으로써 지하수위 하강 원인을 분석하고, 이를 통해 지역별 지하수량 관리를 위한 방안을 고찰하였다. 분석 결과, 서부지역의 지하수위 하강률이 동부지역에 비하여 큰 것으로 나타났으며, 특히, 서부지역은 지하수 이용량이 지하수위 변동에 큰 영향력을 가지는 것으로 나타났다. 반면, 동부지역의 경우, 지하수위 변동에 대한 강수의 영향력이 크게 나타났으며, 지하수위 저하율은 상대적으로 작게 나타나고 있다. 하지만, 강수량 대비 지하수 이용량의 증가율이 서부지역에 비하여 빠르게 발생하고 있고, 동부지역의 넓은 기저 지하수대 형성 양상 및 해수 침투가 지속적으로 보고되고 있는 점에서 미루어 보았을 때, 지하수 이용량이 증가함에 따라 지하수의 절대량은 줄어들었음에도 염수압으로 인하여 지하수위 저하가 크지 않은 것처럼 나타났을 가능성이 있는 것으로 평가되었다. 이를 종합하였을 때, 서부지역에 대한 지하수량 관리를 위해서는 강수 및 지하수 이용량에 대한 정보가 필수적으로 고려되어야 할 것으로 판단되며, 동부지역은 이 외 광역적인 수리학적 스트레스를 가할 수 있는 요소(해수면 변동, 염수-담수 경계 위치, 등)에 대한 면밀한 연구가 필요할 것으로 판단된다. 또한, 동부 및 서부지역의 지하수위의 변동 특징이 비교적 뚜렷하게 구분됨에 따라 보다 효율적 지하수량 관리를 위해 각 지역에 최적화된 관리 방안이 제시 및 적용되어야 할 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
• /
• 제32권1호
• /
• pp.30-58
• /
• 2022

고준위방사성폐기물 심지층처분장은 공학적방벽과 천연방벽의 다중방벽으로 이루어져 있으며 각 방벽재 사이의 상호작용에 의해 처분시스템의 전반적인 장기 건전성이 영향을 받게 된다. 특히 공학적방벽재인 압축 벤토나이트 완충재와 천연방벽인 근계암반의 상호작용에 의한 완충재의 침식 및 파이핑 현상은 사용후핵연료의 붕괴열 발산, 지하수 유입 저지 및 핵종 이동 저지의 역할을 수행하는 완충재의 성능을 저하시키기 된다. 처분 초기에 벤토나이트 완충재가 흡수할 수 있는 물의 양보다 많은 유량이 근계암반의 절리로부터 유입되면 잉여 지하수로 인한 수압이 발생하고 이로 인해 완충재 자체 및 갭채움재 주변으로 파이핑 현상이 발생할 수 있다. 또한 지하수와 벤토나이트 완충재의 물리-화학적 상호작용으로 인하여 완충재의 표면의 팽윤 및 겔/졸화로 인하여 완충재의 표면에서 침식이 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 침식 및 파이핑 현상이 발생하는 조건과 이로 인한 완충재의 건전성을 명확하게 평가하는 것이 처분장의 장기건전성 평가를 위해 반드시 필요하다. 처분선진국들에서는 주로 실내 및 공학규모 실험이 수행되고 있으며 일부 전산 모델 개발이 진행되고 있는 상황이지만 실험에서 관측된 현상들을 복합적으로 모사할 수 있는 전산 모델은 개발되지 않았다. 국내에서도 다양한 침식/파이핑 시나리오에 대한 연구나 열-수리-역학-화학적 복합거동을 고려한 연구는 수행되지 않았다. 본 기술 보고에서는 현재까지 수행된 국내외 벤토나이트 침식 및 파이핑 연구와 이들이 주로 고려한 영향인자를 파악하였다. 실험값을 검증하기 위해 제안된 전산 모델들을 소개하고 향후 완충재 침식 및 파이핑 현상 규명을 위한 연구 수행 방향에 대해 정리하였다. 본 논문에서 검토한 다양한 시험 및 모델링 사례를 바탕으로 향후 국내 심층처분장환경을 고려한 압축 벤토나이트 완충재 침식 및 파이핑 관련 연구가 필요하다고 판단된다.

• 한국재난정보학회 논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.202-217
• /
• 2022

연구목적: 최근 개인형 이동장치(PM : Personal Mobility) 이용이 지속적으로 증가하면서 사고 또한 매년 폭발적으로 급증하고 있다. 이에 따라 PM 이용에 대한 안전 요구가 강화되고 있으나 여전히 안전한 환경을 위한 법/제도, 인프라, 관리체계 등은 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 PM 관련 선행연구 검토를 토대로 주요 문제점과 개선방안을 종합적으로 모색하고, 델파이조사를 통해 개선방안의 중요성에 따른 우선순위를 제시한다. 연구방법: 연구방법은 크게 문헌연구와 전문가 설문조사(델파이조사)로 구성된다. 기존의 선행연구와 개선사례(지방자치단체, 정부부처, 업체 등)를 검토하여 문제점, 개선사항을 도출하고 키워드를 기반으로 문제점/개선사항 분류표를 작성한다. 분류 내용을 토대로 전문가 설문조사를 실시하여 우선순위 개선방안을 도출한다. 연구결과: PM 관련 문제점은 인적요인과 관련하여 '교통법규 미준수, 지식 부족, 조작 미숙, 안전의식 부재'가, 물리적요인과 관련하여 '기기 특성, 도로-주행 가능 공간, 도로시설물, 주차시설'이, 관리적요인으로 '관리/감독, 제품관리, 이용자관리, 교육/훈련'이, 그 외 이 모든 요인들과 관련한 법률적요인을 '법률 부재/미흡, 혼선/중복, 실효성 저하' 측면으로 나눠볼 수 있었다. 이와 관련한 개선과제로 'PM 교육·홍보, 주차·반납, 도로개선, PM 등록·관리, 보험, 안전기준, 통행기준, PM 기기안전, PM 부대시설, 단속/관리, 전담조직, 서비스제공업체, 관리체계, 이와 관련한 법/제도 개선'의 14개 핵심 부문에 대해 42개 세부과제를 도출하였다. 세부 과제에 대한 중요도 평가결과 비용, 시간, 효과, 시급성, 실현가능성 평가항목에 대해 평균이 종합적으로 높은 과제는 '단속/계도활동 강화, 교육홍보/캠페인, 무단방치 PM관리, 통행규정 명확화'로 나타났다. 결론: PM 시장은 공유 서비스를 기반으로 점차 시장 규모가 커지고 있으며, 산업 활성화와 더불어 PM 이용의 안전환경이 보장되어야 한다. 이러한 측면에서 본 연구는 PM 관련 주요 문제점, 개선방안을 종합적인 관점에서 모색하고 우선적으로 필요한 개선대책의 순위를 알아본데 있어 그 의미가 있으며 향후 정책수립 자료의 기초가 될 수 있다는 점에서 그 가치가 있다. 향후에는 실질적인 정책 적용을 위해 개선 핵심 분야별로 심층적인 자료 보완이 필요할 것이다.

• 대한정형외과학회지
• /
• 제54권1호
• /
• pp.37-44
• /
• 2019

목적: 슬관절 주위 악성 골연부 종양 치료 시 종양의 도약전이나 슬관절 내 침범, 종양인공관절 치환술 후 반복적 감염 치료를 위한 인접골 절제, 국소재발 및 기계적 파괴가 발생한 경우 슬관절 상하부 전치환술은 하지와 슬관절 기능을 보존하는 한 방법이다. 이 중 반복된 감염 치료를 위해 슬관절면 반대측 골까지 절제 후 한시적 슬관절 고정술을 한 환자에서 가동관절로 재치환술 시 적응증, 합병증, 치환물의 생존율에 대하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 본 연구는 슬관절 상하부 전치환술 환자 34예 중 슬관절 주위 종양인공관절 치환술 후 반복적인 감염으로 슬관절면 반대측 골까지 절제한 후 한시적 슬관절 고정술이 불가피했던 13예를 대상으로 하였다. 진단, 원발병소의 위치, 슬관절 상하부 전치 환술을 받기 전까지 수술 횟수 및 기간, 재 재건술 후 치환물의 생존율, 합병증, 기능적 결과를 분석하였다. 결과: 슬관절 상하부 종양인공관절 치환물의 Kaplan-Meier 법에 의한 5, 10년 생존율은 각각 69.0%±12.8%, 46.0%±20.7%였다. 총 13예 중 6예(46.2%)에서 주 합병증이 발생하여 3예는 내고정물을 제거 후 슬관절 고정술을, 2예는 내고정물의 부분교체를, 나머지 1예는 감염된 육아조직만 제거하였다. 최종 추시상 가동관절을 유지한 10예의 Musculoskeletal Tumor Society 기능평가 점수는 평균 24.6점(21-27점)이었다. 슬관절 상하부 종양인공관절 치환술이 실패하여 슬관절 고정술로 재치환 한 3예의 기능평가 평균 점수는 12.3점(12-13점)이었다. 가동관절을 유지한 10예의 슬관절 가동 범위는 평균 67°였다(0°-100°). 슬관절 능동적 신전제한은 평균 48° (20°-80°)였다. 결론: 슬관절 주위 종양인공 치환술 후 반복적인 감염으로 슬관절면 반대측 골까지 절제 후 한시적 슬관절 고정술이 불가피했던 환자에서 슬관절 상하부 종양인공관절 치환술은 합병증의 위험성은 높으나 슬관절 고정술에 비해 기능적 결과가 월등하므로 시도할 가치가 있는 술식이다. 고정된 슬관절을 가동관절로 치환 시 반흔 조직을 철저히 제거하고 연부조직을 확보하여 종양인공관절을 삽입 후 굴곡 및 신전이 가능할 정도의 공간을 확보하는 것이 술식의 성공에 중요하다고 생각된다.